激光扫描速度对TC4合金表面激光熔覆复合涂层组织及性能的影响
来源期刊：材料导报2020年第12期
论文作者：谭金花 孙荣禄 牛伟 刘亚楠 郝文俊
文章页码：12094 - 12100
关键词：激光扫描速度;激光熔覆;钛合金;显微组织;硬度;耐磨性;
摘 要：通过RFL-C1000锐科光纤激光器,选择不同的激光扫描速度在TC4合金表面制备TC4+Ni60/h-BN钛基复合涂层,利用SEM、XRD仪、EDS仪、显微硬度计、JA 2003数显电子精密天平、摩擦磨损试验机对复合涂层的组织、物相、硬度、磨损量、摩擦系数进行分析和测试,研究激光扫描速度对钛基复合涂层组织及性能的影响。实验结果表明,随着扫描速度的增加,熔覆层宽度、深度、稀释率逐渐减小,熔高呈现先增大后减小的趋势。不同激光扫描速度的熔覆层均由Ti2Ni、TiN0.3、TiC、TiB、α-Ti等物相组成。激光扫描速度较低时,增强相团聚区以网状形式分布在基底中,随着激光扫描速度的增加,熔覆层中各增强相形成块状相团聚区,以相互孤立的形式分布于基底中。提高激光扫描速度能够降低熔覆层磨损量和摩擦系数,并提高熔覆层硬度和耐磨性,但是过高的激光扫描速度会导致熔覆层出现气孔、裂纹等缺陷,还会影响熔覆层与基体的结合性能,因此综合考虑最佳激光扫描速度为10 mm/s。
谭金花1，孙荣禄1,2，牛伟1,2，刘亚楠1，郝文俊1
1. 天津工业大学机械工程学院2. 天津市现代机电装备技术重点实验室
摘 要：通过RFL-C1000锐科光纤激光器,选择不同的激光扫描速度在TC4合金表面制备TC4+Ni60/h-BN钛基复合涂层,利用SEM、XRD仪、EDS仪、显微硬度计、JA 2003数显电子精密天平、摩擦磨损试验机对复合涂层的组织、物相、硬度、磨损量、摩擦系数进行分析和测试,研究激光扫描速度对钛基复合涂层组织及性能的影响。实验结果表明,随着扫描速度的增加,熔覆层宽度、深度、稀释率逐渐减小,熔高呈现先增大后减小的趋势。不同激光扫描速度的熔覆层均由Ti2Ni、TiN0.3、TiC、TiB、α-Ti等物相组成。激光扫描速度较低时,增强相团聚区以网状形式分布在基底中,随着激光扫描速度的增加,熔覆层中各增强相形成块状相团聚区,以相互孤立的形式分布于基底中。提高激光扫描速度能够降低熔覆层磨损量和摩擦系数,并提高熔覆层硬度和耐磨性,但是过高的激光扫描速度会导致熔覆层出现气孔、裂纹等缺陷,还会影响熔覆层与基体的结合性能,因此综合考虑最佳激光扫描速度为10 mm/s。
关键词：激光扫描速度;激光熔覆;钛合金;显微组织;硬度;耐磨性;
